Способ устранения влияния неодновременности переключения однофазных рпн силовых трехфазных автотрансформаторов на осциллографируемые токи контактов контакторов и устройство для его осуществления

Использование: в энергетике при комплексных обследованиях силовых автотрансформаторов. Технический результат изобретения: сокращение материальных и трудозатрат и повышение точности оценки параметров процесса переключения контактов контакторов без вскрытия баков РПН слива трансформаторного масла. Способ заключается в том, что осциллографируемые токи контактов контакторов, для оценки параметров процесса переключения, разветвляют по обмоткам среднего и высокого напряжения так, что токи в каждой фазе силового автотрансформатора создают две взаимно компенсирующие друг друга магнитодвижущие силы. Устройство содержит трехканальный источник постоянного напряжения, трехканальный цифровой осциллограф, соединительный четырехпроводный кабель, испытуемый силовой автотрансформатор и проводник, соединяющий выводы высоковольтной обмотки автотрансформатора с его нейтралью. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к диагностике силовых трансформаторов в электроэнергетике, а именно электрических измерений параметров процесса переключения контактов контакторов (с активными сопротивлениями) однофазных быстродействующих регуляторов под нагрузкой (РПН), установленных на обмотке среднего напряжения силового автотрансформатора и имеющего обособленный привод в каждой фазе (без вскрытия баков РПН и слива трансформаторного масла).

Способ может быть использован в энергетике при комплексных обследованиях силовых автотрансформаторов класса напряжения, например, 220 кВ при пуско-наладочных, профилактических, периодических испытаниях РПН, для диагностики его неисправностей.

Предлагается для трехфазных силовых автотрансформаторов с однофазными быстродействующими РПН, установленными на его средней обмотке, способ устранения влияния не одновременности переключения однофазных регуляторов под нагрузкой (РПН) силовых трехфазных автотрансформаторов на осциллографируемые токи контактов контакторов. Осциллограммы токов контактов контакторов впоследствии используются для оценки параметров процесса переключения РПН без вскрытия баков РПН и слива трансформаторного масла.

Уровень техники

Известен способ оценки параметров процесса переключения контактов контактора быстродействующего регулятора под нагрузкой (с активными сопротивлениями) РПН силового трехфазного трансформатора, включающее осциллографирование токов контактов контактора без учета влияния индуктивности обмотки силового трансформатора со вскрытием бака РПН и сливом трансформаторного масла [Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 2 Методы контроля состояния силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих и дугогасящих реакторов. Москва, ОРГРЭС, 1997 г., с.100].

Однако данный способ требует вскрытия крышки бака РПН и слива трансформаторного масла для подключения входов осциллографа к узлам соединения избирателей, контактов контактора и ветви с активным сопротивлением РПН, так как конструктивно контакты контактора расположены в корпусе бака РПН, залитого трансформаторным маслом. Данный способ требует привлечения специально обученного персонала для подключения осциллографа к выводам контактов контактора РПН. Кроме того, слив трансформаторного масла является трудоемким процессом и для его осуществления необходимо иметь специально приготовленную чистую габаритную осушенную емкость, маслонасос, шланг для перекачки масла и т.д., а также дополнительный персонал. При сливе и последующей заливке масла возможно ухудшение его диэлектрических свойств и загрязнение окружающей среды, а также снижение сопротивления изоляции бакелитового цилиндра бака РПН. Кроме того, при большой влажности и в условиях отрицательных температур окружающей среды осциллографирование контактов контактора практически неосуществимо.

Поэтому осциллографирование быстродействующих РПН со сливом масла требует значительных материальных ресурсов и трудозатрат, и практически осуществимо лишь в теплое время года при благоприятных погодных условиях.

Наиболее близким к предлагаемому способу и устройству для его осуществления является способ оценки параметров процесса переключения контактов контактора быстродействующего РПН (с активными сопротивлениями) регулятора под нагрузкой силового трехфазного трансформатора, включающий осциллографирование тока контактора РПН без вскрытия бака РПН и слива трансформаторного масла относительно обмотки силового трансформатора к которой подключен РПН, с последующим анализом осциллограмм и оценкой параметров [Федоров Ю.А., Михеев Г.М., Шевцов В.М., Баталыгин С.Н. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке №2004137182/28(040442) от 20.12.2004 г.].

Однако вышеуказанный способ применим для быстродействующих РПН, контакты контактора всех фаз которого находятся в одной емкости и переключаются одновременно с помощью единого привода, например РПН типа PC, PHTA, SDV, SCV, SAV.

Применение данного способа для однофазных РПН с обособленными приводами в каждой из фаз, установленных на обмотке среднего напряжения силового автотрансформатора (например, РПН типа РНОА-110/1000) в случае наличия разновременности переключения контакторов фаз приводит из-за влияния магнитопровода к искажению форм токов при осциллографировании токов без слива трансформаторного масла и вскрытия баков РПН. Использование устройства прототипа не позволяет осуществить оценку параметров процесса переключения контактов контакторов относительно обмотки, к которой подключен регулятор.

Сущность изобретения

Задача изобретения - создание способа и устройства для его осуществления по устранению влияния не одновременности переключения контакторов однофазных регуляторов под нагрузкой (РПН) силовых трехфазных автотрансформаторов на осциллографируемые токи контакторов, установленных на силовых автотрансформаторах на стороне его средней обмотки с последующей диагностикой процесса переключения контакторов РПН.

Поставленная задача решается благодаря тому, что способ устранения влияния не одновременности переключения однофазных регуляторов под нагрузкой (РПН) силовых трехфазных автотрансформаторов на осциллографируемые токи контактов контакторов для оценки параметров процесса переключения без вскрытия баков РПН и слива трансформаторного масла относительно обмотки, к которой подключен РПН с последующим анализом осциллограмм и оценкой параметров путем разветвления осциллографируемых токов контакторов по обмоткам среднего и высокого напряжения так, что токи в каждой фазе силового автотрансформатора создают две взаимно компенсирующие друг друга магнитодвижущие силы. Для реализации этого способа предлагается использовать устройство прототипа по заявке №2004137182/28(040442) от 20.12.2004 г., в который дополнительно введен проводник, соединяющий выводы высоковольтной обмотки силового автотрансформатора с его нейтралью.

Краткое описание фигур

На фиг.1 приведена схема осциллографирования процесса переключения контактов контакторов быстродействующего РПН силового автотрансформатора по предлагаемому способу. Схема содержит трехканальный источник постоянного напряжения (1), трехканальный цифровой осциллограф (2), соединительный четырехпроводный кабель (3), испытуемый силовой трехфазный автотрансформатор с РПН (4), проводник - 5, соединяющий выводы высоковольтной обмотки автотрансформатора с его нейтралью.

На фиг.2 приведены осциллограммы токов, снятые на РПН типа РНОА-110/1000 по схеме без соединения выводов обмотки высокого напряжения с нейтралью силового автотрансформатора.

На фиг.3 приведены осциллограммы токов, снятые на РПН типа РНОА-110/1000 по схеме фиг.1.

Раскрытие изобретения

Раскроем изобретение на примере диагностики РПН типа РНОА-110/1000 на силовом автотрансформаторе АТДЦТН-125000/220/110/6. Для определения параметров процесса переключения контактов контакторов РПН производится осциллографирование токов без вскрытия РПН и слива трансформаторного масла с последующим анализом полученных осциллограмм по схеме согласно фиг.1, который отличается от прототипа тем, что в него дополнительно введен проводник, соединяющий выводы высоковольтной обмотки автотрансформатора с его нейтралью. Вышеуказанный тип РПН на каждой фазе имеет свой контактор и обособленный привод. На практике редко удается достичь синхронного переключения контакторов разных фаз. Поэтому из-за влияния магнитопровода и не одновременности переключении РПН осциллографируемые токи искажаются настолько, что последующий анализ их может быть затруднен и даже невозможен.

В случае соединения выводов высоковольтной обмотки с нейтралью автотрансформатора ток осциллографирования протекает как по стороне средней обмотки, так и по стороне высоковольтной обмотки. Ввиду того что количество витков на обмотках среднего 110 кВ и высокого напряжения 220 кВ на автотрансформаторах практически одинаково, а токи по ним проходят в противоположных направлениях, то магнитодвижущие силы в каждой фазе взаимно компенсируются.

Осциллограммы токов на фиг.2 и 3 получены на одном и том же РПН. Причем осциллограммы фиг.2 получены для способа-прототипа, а осциллограммы фиг.3 - по предлагаемому способу.

Очевидно, что по идентичным осциллограммам токов фаз на фиг.2 невозможно оценить параметры переключения контакторов. Напротив, по осциллограммам токов фаз, изображенным на фиг.3, которые получены с помощью предложенного способа и устройства для его осуществления (фиг.1), возможна оценка параметров процесса переключения контакторов по способу-прототипу.

1. Способ устранения влияния неодновременности переключения однофазных регуляторов под нагрузкой (РПН) силовых трехфазных автотрансформаторов на осциллографируемые токи контактов контакторов для оценки параметров процесса переключения без вскрытия баков РПН и слива трансформаторного масла относительно обмотки, к которой подключен РПН, с последующим анализом осциллограмм и оценкой параметров, отличающийся тем, что осциллографируемые токи контакторов разветвляют по обмоткам среднего и высокого напряжения так, что токи в каждой фазе силового автотрансформатора создают две взаимно компенсирующие друг друга магнитодвижущие силы.

2. Устройство для устранения влияния неодновременности переключения однофазных регуляторов под нагрузкой (РПН) силовых трехфазных автотрансформаторов, установленных на стороне средней обмотки, на осциллографируемые токи контактов контакторов, отличающееся тем, что в него дополнительно введен проводник, соединяющий выводы высоковольтной обмотки силового автотрансформатора с его нейтралью.